輕型天然氣動(dòng)力汽車比電動(dòng)汽車具有更大的溫室氣體減排效果

一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)地點(diǎn)的不同，在某些情況下，改用輕型傳統(tǒng)(天然氣動(dòng)力)汽車而不是電動(dòng)汽車可以達(dá)到同等甚至更大的減排效果。

 

研究發(fā)現(xiàn)，在某些地方，輕型天然氣動(dòng)力汽車比電動(dòng)汽車具有更大的減排效果。

 

David L. Chandler | MIT News Office August 26, 2019

http://news.mit.edu/2019/lightweight-vehicle-electric-emissions-0826

 

鼓勵(lì)減少溫室氣體排放的政策往往強(qiáng)調(diào)需要盡可能多地使用電動(dòng)汽車。但是麻省理工學(xué)院和福特汽車公司的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，在某些情況下，改用輕型常規(guī)（天然氣動(dòng)力）汽車，至少在短期內(nèi)，就可以實(shí)現(xiàn)排放量的同等或更大幅度的減排。

 

這項(xiàng)研究觀察了各種因素會(huì)影響這些車輛的相對(duì)性能,包括在減少電池低溫性能的作用,平均每年的行駛里程,地區(qū)差異和不同的組合產(chǎn)生來源美國不同地區(qū)的這一發(fā)現(xiàn)結(jié)果被發(fā)表在今天的《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》,作者包括：麻省理工學(xué)院主要的研究科學(xué)家 Randolph Kirchain，剛畢業(yè)的 Di Wu PhD ’18，研究生 Fengdi Guo和來自福特的三名研究人員。

 

該研究結(jié)合各種數(shù)據(jù)集，研究了全國各個(gè)縣對(duì)不同車輛選擇的相對(duì)影響。研究表明，盡管電動(dòng)汽車在減少美國大部分地區(qū)的溫室氣體排放方面發(fā)揮著最大的作用，尤其是在沿海地區(qū)和南部地區(qū)，但中西部的大部分地區(qū)卻產(chǎn)生了相反的效果，輕型汽油動(dòng)力汽車實(shí)現(xiàn)了更大幅度的減排。

 

Kirchain說：“導(dǎo)致這一結(jié)論的最大因素是不同地區(qū)進(jìn)入電網(wǎng)的發(fā)電資源的混合。在東部和西部沿海地區(qū)，這種組合是‘清潔的’，可再生能源的使用程度更高，排放相對(duì)較低，而在中西部北部，燃煤電廠的比例仍然要高得多。這意味著，盡管電動(dòng)汽車在行駛過程中不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體排放，但給汽車電池充電的過程會(huì)導(dǎo)致大量排放。”

 

研究發(fā)現(xiàn)，在這些地區(qū)，購買輕型汽車（其結(jié)構(gòu)主要由鋁或?qū)Ｓ幂p質(zhì)鋼制造）實(shí)際上比購買一輛類似電動(dòng)汽車產(chǎn)生的溫室氣體排放量更少。

 

福特收集了大約3萬輛汽車的性能數(shù)據(jù)，超過了3億英里的行駛里程，從而使這項(xiàng)研究成為可能。這些汽車來自傳統(tǒng)的中型汽油車，研究人員使用標(biāo)準(zhǔn)的建模技術(shù)來計(jì)算等效車輛的性能，這些汽車要么是混合動(dòng)力，電池動(dòng)力，或者是輕型的傳統(tǒng)汽車。

 

Kirchain 解釋道：“與文獻(xiàn)中的其他研究相比，我們?cè)噲D盡可能地增加更多的空間分辨率，試圖了解溫度、網(wǎng)格和駕駛條件等各種因素的綜合效應(yīng)。這些數(shù)據(jù)的結(jié)合表明，除其他因素外，一些電網(wǎng)碳含量較高的地區(qū)恰好也更冷，而且更偏遠(yuǎn)。所有這三種因素都會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車的排放產(chǎn)生負(fù)面的影響。”研究顯示，這種綜合效應(yīng)在威斯康星州和密歇根州的部分地區(qū)最為明顯，在這些地區(qū)，輕型汽車在減少排放方面將比電動(dòng)汽車有明顯的優(yōu)勢(shì)。

 

他說：“寒冷天氣對(duì)電池性能的影響“是電動(dòng)汽車文獻(xiàn)中討論的問題，但在這個(gè)話題的流行討論中沒有那么多。相反，汽油驅(qū)動(dòng)的汽車在城市行駛中會(huì)受到能效方面的懲罰，但在更偏遠(yuǎn)、分布更廣的地區(qū)，它們的排放更低。”

 

 

Kirchain說：“由于與福特研究人員的合作，研究小組不得不使用有關(guān)汽車性能的‘獨(dú)一無二的’數(shù)據(jù)。在過去，這種類型的大型研究將是幾十輛汽車，而這些研究主要來自那些自愿分享數(shù)據(jù)的人，因此他們擔(dān)心更有可能受環(huán)境影響。相比之下，福特的大量數(shù)據(jù)提供了‘更多的駕駛員和駕駛條件’。”

 

Kirchain強(qiáng)調(diào)，本研究的目的絕不是要降低為遏制溫室氣體排放而將地面交通轉(zhuǎn)向電力的重要性。他說：“我們并不想破壞電氣化是長期解決方案的事實(shí)，也不是要破壞這個(gè)國家大部分地區(qū)的短期解決方案。在未來幾十年，這被認(rèn)為是決定地球氣候結(jié)果的關(guān)鍵時(shí)期，重要的是要知道什么措施在減少碳排放方面實(shí)際上是最有效的，以便制定將產(chǎn)生最佳結(jié)果的政策和激勵(lì)措施。”

 

他說：“根據(jù)他們的模型，與電動(dòng)汽車相比，輕型汽車的相對(duì)優(yōu)勢(shì)隨著時(shí)間的推移，隨著電網(wǎng)的改善而下降。但直到2050年左右，它才會(huì)完全消失。”

 

輕型鋁現(xiàn)在用于福特F-150皮卡和全電動(dòng)特斯拉轎車。目前，美國市場(chǎng)上還沒有高容量、輕量、以汽油為動(dòng)力的中型汽車。但Kirchain表示：“如果類似于鼓勵(lì)電動(dòng)汽車生產(chǎn)的激勵(lì)措施能夠到位，就有可能建成電動(dòng)汽車工廠。”

 

他說：“現(xiàn)在美國有‘一個(gè)拼湊起來的法規(guī)和激勵(lì)措施，為電氣化提供額外的激勵(lì)’。在美國的某些地區(qū)，為“任何提供充足的燃料節(jié)約，而不僅僅是電氣化”的選擇提供激勵(lì)，這將會(huì)更有意義。

 

“至少在該國中北部地區(qū)，政策制定者應(yīng)該考慮一個(gè)更微妙的方法，”他補(bǔ)充說。

 

沒有參與這項(xiàng)研究的多倫多大學(xué)土木工程和礦物工程學(xué)教授Heather MacLean說：“這是一個(gè)重大的進(jìn)步，這項(xiàng)研究，說明了區(qū)域分類在分析中的重要性，如果沒有它，結(jié)果將是不正確的。這是一個(gè)明確的呼吁，要求地區(qū)政策利用最新的研究成果來制定合理的議程，而不是規(guī)定全球性的解決方案。”

   

參與這項(xiàng)研究的密歇根大學(xué)可持續(xù)系統(tǒng)中心主任Gregory Keoleian說：“這項(xiàng)研究‘證明了輕型車輛電氣化的好處的復(fù)雜性’。氣候、電網(wǎng)碳強(qiáng)度和驅(qū)動(dòng)特性等區(qū)域效應(yīng)的影響被仔細(xì)繪制出來，為汽車行業(yè)的碳減排戰(zhàn)略提供了參考。”

 

研究團(tuán)隊(duì)包括Robert De Kleine、Hyung Chul Kim和福特汽車公司研發(fā)中心的研發(fā)員Timothy Wallington。

 

經(jīng)MIT新聞辦公室準(zhǔn)許轉(zhuǎn)發(fā)。Reprinted with permission of MIT News.

 

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